城市道路与交通-绪论.ppt

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1、城市道路与交通-绪论 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一章 绪论 一、一、城市交通与城市道路城市交通与城市道路 1 1、什么是交通什么是交通 2 2、什么是道路和城市道路、什么是道路和城市道路 3 3、城市交通的分类和特征、城市交通的分类和特征 4 4、城市交通在城市发展中的作用、城市交通在城市发展中的作用2第一章 绪论二、我国城市道路交通发展状况二、我国城市道路交通发展状况（一）我国城市道路交通发展阶段一）我国城市道路交通发展阶段1、20世纪五六

2、十年代，城市刚刚开始建设，城市是自行车的王世纪五六十年代，城市刚刚开始建设，城市是自行车的王国。国。2、20世纪世纪70年代末到年代末到80年代初，城市经济复苏，自行车迅速增年代初，城市经济复苏，自行车迅速增长，特大城市交通出现全面紧张的局面，同时也迎来了规划建长，特大城市交通出现全面紧张的局面，同时也迎来了规划建设的高潮。设的高潮。3 3、9090年代初到现在，随着经济的发展，城市交通的机动化发展年代初到现在，随着经济的发展，城市交通的机动化发展速度加快，城市交通问题的复杂性和改善的难度加大，交通需速度加快，城市交通问题的复杂性和改善的难度加大，交通需求不断增加，各级政府对交通规划的认识加强

3、。求不断增加，各级政府对交通规划的认识加强。67第一章 绪论 （二）我国城市交通存在的问题（二）我国城市交通存在的问题 1、城市规划，用地布局上的局限 2、交通基础设施相对薄弱 3、城市交通组织结构不合理 4、城市道路系统不健全 5、城市道路交通管理与控制水平不高 （三）、我国城市道路交通发展方向 （一）处理好交通需求与供给的关系，用可持续发展的思想指导城市交通发展 （二）适应与引导新形式下城市交通的发展 （三）建立和完善城市道路网结构 （四）实现城市道路交通管理现代化 （五）进一步加大道路基础设施的建设 （六）积极开展交通理论研究，研制新型交通工具8第一章 绪论三、三、城市交通与城市规划城市

4、交通与城市规划1 1、对城市形成和发展的影响、对城市形成和发展的影响2 2、对城市规模的影响、对城市规模的影响 3 3对城市布局的影响对城市布局的影响 9土地利用改变居民出行的变化改善交通设施土地价格改变可达性的变化交通需求的变化交通与土地利用之间的互动关系第一章 绪论10第二章 交通流理论基础知识 第一节第一节 交通流基本概念交通流基本概念一、交通流定义一、交通流定义 1 1、交通体系、交通体系道路、在道路上通行的车辆和行人以及道路交通所处环境的统称。2 2、交交通通流流某一时段内，连续通过道路某一断面的车辆或行人所组成的车流和人流的统称。3 3、交交通通流流特特性性某一交通体系中，交通流的

5、定性或定量特征，以及在不同时空条件下的变化规律和它们之间的关系。亦称为交通流特征或交通流特质。4 4、交通参数、交通参数描述和反映交通流特性的一些物理量。如交通量、车速、交通密度、通行能力、行程时间、车头时距等，均能从不同角度说明交通流的性质，交通流特性的变化均能从这些交通参数数值上的变化反映出来。11第二章 城市道路交通分析二、交通量二、交通量 （一）交通量的定义与分类一）交通量的定义与分类 1、按交通组成分：1）机动车交通量 2）非机动车交通量 3）折算交通量 4）混合交通量 5）行人交通量 2、按单位时间分：最常用的是小时交通量、日交通量。还有秒交通量，5分钟、15分钟交通量，信号周期交

6、通量，白天12小时、16小时交通量，周、月、年交通量。3、按交通量变化分：平均交通量、最大交通量、高峰小时交通量和第30位小时交通量 4、设计小时交通量 1）平均交通量 取某一时间间隔内交通量的平均值作为某一期间交通量的代表。a平均日交通量ADT）b周平均交通量（WADT）c月平均日交通量（MADT）d年平均日交通量（AADT）e年平均月交通量（AAMT）2）最高小时交通量这是在以小时为单位进行观测时所得结果中最高的交通量，可作为道路几何线形设计等的依据。a高峰小时交通量（PHT）：b年最高小时交通量；c第30 位年最高小时交通量（30W）：一般简称为第30小时交通量。将一年中所有8760小时

7、的小时交通量按顺序从大到小排列时第30 位的小时交通量。国外研究表明，将一年8760小时的小时交通量接从大到小顺序绘出变化曲线，可以发现在第30位附近曲线的切线斜率会发生很大变化。从最大值到第30位左右的各个小时交通量差别很大，减少的趋势十分明显；而从第30 位以下则差别较小。第30位小时交通量与年平均日交通量之比值称为第3O 位小时系数，用K表示：K=30HVAADT 12第二章 交通流理论基础知识（二）交通量的变化规律（二）交通量的变化规律交通量的分布特性交通量的分布特性:交通量随时间和空间的不同而发生的这种变化。1、交通量随时间的变化规律1）一天内小时交通量的变化：又称时变，常用时变 图

8、表示13高峰小时交通量比高峰小时交通量比：高峰小时交通量与该天日交通量之比，是反映高峰小时交通量集中的程度。高峰小时系数高峰小时系数：把连续5分钟或15分钟累计交通量最大的时段，称为高峰小时内的高峰时段，以该时段的交 通量扩大而算得小时交通量，称为扩大高峰小时交通量；高峰小时交通量与扩大高峰小时交通量之比，即为高峰小时系数，它反映高峰小时内交通量分布的不均匀程度。昼昼日流量比日流量比：昼间12小时（或16小时）交通量与平均日交通量之比，用此可推算日交通量。返回上一页下一页退出142）周内日交通量的变化）周内日交通量的变化 一周内日交通量的变化称为日变。显示日变的曲一周内日交通量的变化称为日变。

9、显示日变的曲线图，称为交通量日变图。线图，称为交通量日变图。交通量日变系交通量日变系(或称周日不均匀系数或称周日不均匀系数)：如缺乏全年交通观测资料时，如缺乏全年交通观测资料时，式式中中WADTWADT可可为为一一周周的的周周平平均均日日交交通通量量，亦亦可可为为任任意意几几周周的的平平均均日日交交通通量量；当当为为任任意意几几周周时时ADTADT为为某某周周日日平平均均值值，如如为为一一周周中中的某周日实测值，则无需平均。的某周日实测值，则无需平均。返回上一页下一页退出15例21 某交通观测站测得各个周日的累计交通量如表21中第一行，试计算。返回上一页下一页退出16 由全年总计交通量可算得A

10、ADT为2415（辆/日）。周一的周一的交通量日变系数 其它计算类推。返回上一页下一页退出173）一年内月交通量的变化 一年内月交通量的变化，可用月交通量变化系数（或称月不均匀系数）表示：4）逐年交通量变化 随着国民经济的增长，交通量一般也呈逐年增长趋势。当取得连续多年的交通量观测统计资料后，则可据此推算未来年份的交通量以供道路交通规划和设计之用。返回上一页下一页退出18例例2222某交通观测站测得全年各月份的累计交通量如22中第一行，试计算各月份的 值。返回上一页下一页退出192 2交通量的空间变化规律交通量的空间变化规律 交通量的空间变化，是指同一时间交通量在不同路段、交通量的空间变化，是

11、指同一时间交通量在不同路段、不同车到、不同方向上的变化。不同车到、不同方向上的变化。路段分布路段分布 车道分布车道分布 方向分布方向分布l当同向车行道的车道数在两条以上时，由于受到纵向及横向交通的干扰，各条车道的通行能力是不同的，靠边车道比内侧车道的通行能力低。据统计其影响系数分别:为自路中心线起第一条车道为1.00，第二条车道为0.800.89，第三条车道为0.650.79，第四条车道为0.500.65。道路同一断面往返两个方向的交通量在某一时段内总是会有一定差异的。我们称交通量大的方向为主要方向，并定义交通量方向不均匀系数为：在道路设计时必须考虑方向不均匀的影响，验算道路通行能力要以满足主

12、要方向交通量为标准。203、交通资料的应用、交通资料的应用 交通规划交通规划 道路设计道路设计 交通管理交通管理 交通事故评价交通事故评价 经济分析经济分析第二章 交通流理论基础知识21第二章 交通流理论基础知识三、车速（一）车速的分类与定义（一）车速的分类与定义1、地点车速 2、行驶车速 3、区间车速 4、临界车速 5、设计车速 也称瞬时车速及点车速。指车辆通过道路某一点或某一横断面时的瞬间速度车辆通过某路段的行程与有效运行时间（不包括停车损失时间）之比所得的速度。用于评价该路段的线形和通行能力或经济效益分析之用。又称行程车速，是车辆通过某路段的行程与所用总时间（包括有效行驶时间、停车时间、

13、延误时间，但不包括客、货车辆装卸货时间和在起点、终点的调头时间）之比。是评价道路通畅程度、估计行车延误的依据。道路通过交通量最大时的车速，一般供交通流理论分析时用。作为道路几何线形设计所依据的车速。在道路几何设计要素具有控制性的路段上，设计车速是具有平均驾驶水平的驾驶员在天气良好、低交通密度时所能维持的最高安全速度 22（二）车速变化的影响因素（二）车速变化的影响因素l驾驶员条件2车辆条件 3道路条件 4环境条件（三）车速资料的应用（三）车速资料的应用1交通规划 2道路几何设计 3经济效益分析4交通管理 5道路现状评价与改善 第二章第二章 交通流理论基础知识交通流理论基础知识23第二章 交通流

14、理论基础知识四、交通密度四、交通密度（一）交通密度定义（一）交通密度定义 交通密度是指一条道路上车辆的密集程度。即在某一瞬时，单位长度内一个交通密度是指一条道路上车辆的密集程度。即在某一瞬时，单位长度内一个车道或一个方向或全部车道上的车辆数。常用车道或一个方向或全部车道上的车辆数。常用K K或或D D表示，其单位是辆表示，其单位是辆/公里。公里。可用下式求得：可用下式求得：(21)(21)式中：式中：N N为为指定路段上的指定路段上的车辆车辆数；数；L L为为路段路段长长度。度。例如一段长例如一段长10001000米的双向四车道道路上，在某一时刻每一车道上有米的双向四车道道路上，在某一时刻每一

15、车道上有1010辆车，求辆车，求交通密度。交通密度。24第二章 交通流理论基础知识（二）车头间距与车头时距（二）车头间距与车头时距 1车头间距车头间距 同向连续行驶的两车车头之间间隔的距离即为车头间距，记为hd,单位为米/辆。路段中所有车头间距的平均值称为平均车头间距；可保证车辆安全行驶的最短车头间距叫极限车头间距，是同向行驶车辆交通安全管理的重要依据，也是交通流理论和通行能力计算的重要依据。交通密度又可用车头间距表示：25第二章 交通流理论基础知识2车头时距车头时距当车头间距的间隔用时间（秒）表示时则为车头时距，记为ht，单位为秒/辆，是交通流理论中十分重要的指标。车头时距与交通量之间的关系

16、为：式中：T为在观测端面通过N辆车所需要时间，以小时计26 车道占有率车道占有率 交通密度还可以用车道占有率来描述，车道占有率越高，交通密度越大。1.空间占有率即某一瞬时，单位长度路段上行驶的车辆总长占该路段长度的百分比，用 表示，即：式中：为空间占有率（%）；为第i辆车的车身长（米）；n为该路段内的车辆总数；L为观测路段长（米）。返回上一页下一页退出272.时间占有率 即单位观测时间内，车辆通过某一断面的累计时间所占单位观测时间的百分比，用 表示，即：式中：为第i辆车通过观测断面所占时间（秒）；n为观测时间内通过观测断面的车辆数（辆）；T为单位观测时间（秒）。例如，60秒观测时间内，计10辆

17、车通过观测断面的时间依次为：0.3，0.8，1.0，0.9，1.1，1.2，0.7，0.5，0.8，0.9秒，则返回上一页下一页退出28 返回上一页下一页退出交通密度资料的应用交通密度资料的应用 判定交通拥挤情况。划分某些道路交通设施服务水平的主要指标之一。车辆间距道路通行能力计算的主要参数之一第二章 交通流理论基础知识29第二章 交通流理论基础知识五、交通量、车速和密度间的相互关系（一）基本关系式（一）基本关系式 如果车流中所有车辆均以相同的车速通过某一段路程，则有下式关系：K=Q/V 式中K为交通密度（辆公里）；Q为交通量（辆小时）；V为车速（公里小时）。公式也常写作：Q=KV30第二章

18、交通流理论基础知识（二）车速与密度的关系（二）车速与密度的关系 车速与密度之间关系根据实测和分析之后认为是呈线性关系，可用式表示：Va-bK31第二章 交通流理论基础知识（三）交通量与密度的关系（三）交通量与密度的关系QKv=Vf（KK2/Kj）32第二章 交通流理论基础知识（四）交通量与车速的关系（四）交通量与车速的关系 33第二章 交通流理论基础知识综上所述，将Q-K、Q-V及V-K关系图作于同一平面上，如图2-7，全面分析可知：1、当密度很小时，交通量亦小，而车速很高（接近自由车速）。2、随着密度逐渐增加，交通量亦逐渐增加，而车速逐渐降低。当车速降至V。时，交通量达到最大，此时的车速V。

19、称为临界车速，密度K。为最佳密度。3、当密度继续增大（超过K。），交通开始拥挤，交通量和车速都降低。当密度达到最大（即阻塞密度Kj）时，交通量与车速都降至为零，此时的交通状况为车辆首尾相接，堵塞于道路上。4、最大流量Qmax、临界车速V。和最佳密度K。是划分交通是否拥挤的特征值。当QQmax，KK。、VV。时，交通属于拥挤：当QQmax，KK。，VV。时，交通属于畅通。34 35第二章 交通流理论基础知识 第二节第二节 交通流统计分布一、概述 交交通通流流理理论论是一门用以解释交通现象和特性的理论，它用数学及物理的方法研究人和车辆在道路上的运动规律，从而使道路交通设施的规划、设计和管理有了理论

20、上的依据。交通流分析方法可分为三种理论：（1 1）概率与数理统计方法）概率与数理统计方法 （2 2）流体动力学模拟理论）流体动力学模拟理论 （3 3）动力学理论（跟车理论）动力学理论（跟车理论）这这是是假假定定自自路路上上行行驶驶的的车车辆辆是是各各自自独独立立的的，车车辆辆的的分分布布是是随随机机的的，并并假假定定各各个个车车辆辆的的行行驶驶是是一一种种概概率率过过程程，因因此此可可以以用用概概率率论论方方法法进进行行分分析析，并并用统计分布表示过程。用统计分布表示过程。将交通流假想为具有一定特性的流体，应用流体动力学原理，从宏观上研究交通流特性，因此又称宏观理论。假假定定在在交交通通流流中

21、中，跟跟随随前前车车的的后后车车向向前前移移动动有有某某种种规规率率，并并依依此此推推导导出出道道路路上上行行驶驶车车辆辆运运动动状状态态的的微微分分方方程程。由由于于这这个个理理论论研研究究的的是是前前后后两两辆辆紧随的车辆之间的运动状态，因而又称为微观理论。紧随的车辆之间的运动状态，因而又称为微观理论。36第二章 交通流理论基础知识二、概率分布模型 交通流在点（交叉口）、线（路段）和面（区域）范围内的运动状态是一个受多种因素影响的随机过程。因此可以用概率论方法将观测到的大量随机现象予以归纳和分析，从中找出能够表示交通状态的分布规律。给未来交通以概率性的预示，这对于交通规划设计和管理是很有意

22、义的。（一）（一）离散型分布离散型分布 在离散型分布中，其随机变量为事件的数量。例如在一定周期内或一定长度路段内的车辆数，在一定周期内的事故数。1 泊松分布 2 二项式分布 根据统计分析，在交通量不大大的路段上，通过道路某一点的车辆数常服从于泊松分布，因此可以用泊松公式计算在给定时间内某一地点通过X辆车的概率：p（x）=mxe-m/x!式中：x为时间段t内通过的车辆数；m为时间段t内通过车辆数的平均值。即:m=Qt/3600式中：Q为交通量；t为计数时段的时间;e为自然对数的底。二项式过程就是在一组在n次独立试验中，每次试验只有两种可能的结果，而所得特定结果的概率为常数。一个简单的例子是投掷硬

23、币的试验，每投一次只有两种可能的结果（硬币的正面或是反面），一次又一次试验所得硬币正面的概率终于成为常数，这就是一个二项式的过程。通常，用p表示试验中成功的概率，二项式分布给出在n次试验中成功x次的概率p（x），用下式表示：P（x）=C n xp xqn-x式中:n为实验次数,x为成功次数，p 任何给定的实验中成功的概率，q为失败的概率。在n次实验中期望的成功次数为：E（x）=np x的方差为：2=npq 二项式分布可用以预测违反交通规则的车辆数，在交叉口可能的转弯车辆数以及在路段上行驶速度超限的车辆数。通常可用二项式分布来预测路段上行驶速度超过限制速度的车辆数。37第二章 交通流理论基础知识

24、（二）连续型分布（二）连续型分布 连续型分布是用来描述观测数值的连续随机过程，可假定任何数值的变量。在交通流分析中较常用的连续型分布有：负负指指数数分分布布、移移位位的负指数分布以及厄朗分布。的负指数分布以及厄朗分布。（三）分布的假设检验（三）分布的假设检验 在一定条件下车流分布常服从泊松分布，而不是说“就是泊松分布”。这是因为实测频数或多或少与理论频数存在差异，这种差异除了实质性差异外还由于随机抽取样本的波动性。样本与总体之间总不免有所差异，其差异程度就是我们要考虑的问题。要是差异大到实际情况已不服从我们所谈的分布，那么分布的假设自然失去了实用意义。因此，这里就有一个对分布假设进行检验的问题

25、。38三、交通流排队理论三、交通流排队理论 排排队队论论（queuing),queuing),也也称称随随机机服服务务系系统统理理论论，是是运运筹学的一个主要分支。筹学的一个主要分支。19091909年年，丹丹麦麦哥哥本本哈哈根根电电子子公公司司电电话话工工程程师师A.A.K.K.ErlangErlang的的开开创创性性论论文文“概概率率论论和和电电话话通通讯讯理理论论”标标志志此此理理论论的的诞诞生生。排排队队论论的的发发展展最最早早是是与与电电话话，通通信信中中的的问问题题相相联联系系的的，并并到到现现在在是是排排队队论论的的传传统统的的应应用用领领域域。近近年年来来在在计计算算机机通通讯

26、讯网网络络系系统统、交交通通运运输输、医医疗疗卫卫生生系系统统、库库存存管管理、作战指挥等各领域中均得到应用。理、作战指挥等各领域中均得到应用。第二章 交通流理论基础知识39（一）（一）（一）（一）排队系统的组成与特征排队系统的组成与特征排队系统的组成与特征排队系统的组成与特征 排队系统一般有三个基本组成部分：排队系统一般有三个基本组成部分：1.1.输入过程输入过程 2.2.排队规则排队规则 3.3.服务方式服务方式第二章 交通流理论基础知识40 1.1.输入过程输入过程输入即为顾客的到达，可有下列输入即为顾客的到达，可有下列3种情况：种情况：1）顾客来源。顾客总体）顾客来源。顾客总体(称为顾

27、客源称为顾客源)的组成可能是有限的，也可能是的组成可能是有限的，也可能是无限的。如，上游河水流入水库可以认为总体是无限的，工厂内停机待无限的。如，上游河水流入水库可以认为总体是无限的，工厂内停机待修的机器显然是有限的总体。修的机器显然是有限的总体。2）顾客到达方式。顾客到来的方式可能是一个一个的，也可能是成批）顾客到达方式。顾客到来的方式可能是一个一个的，也可能是成批的。如，到餐厅就餐就有单个到来的顾客和受邀请来参加宴会的成批顾的。如，到餐厅就餐就有单个到来的顾客和受邀请来参加宴会的成批顾客。客。3）顾客流的概率分布。顾客随机一个）顾客流的概率分布。顾客随机一个(批批)个个(批批)来到排队系统

28、，顾客流来到排队系统，顾客流的概率分布用来描述相继到达的顾客之间的间隔时间分布是确定的还是随的概率分布用来描述相继到达的顾客之间的间隔时间分布是确定的还是随机的，分布参数是什么，到达的间隔时间是否独立，分布是随时间变化的机的，分布参数是什么，到达的间隔时间是否独立，分布是随时间变化的还是平稳的。还是平稳的。定长输入定长输入顾客等时距到达；顾客等时距到达；泊松输入泊松输入顾客到达时距符合负指数分布；顾客到达时距符合负指数分布；爱尔朗输入爱尔朗输入 顾客到达时距符合爱尔朗分布。顾客到达时距符合爱尔朗分布。第二章 交通流理论基础知识412 2.排队规则排队规则 1）损失制。顾客到达时，如果所有的服务

29、台都被占用，且服务机构又）损失制。顾客到达时，如果所有的服务台都被占用，且服务机构又不允许顾客等待，顾客只能离去，这种服务规则就是损失制。不允许顾客等待，顾客只能离去，这种服务规则就是损失制。2）等待制。当顾客到达时，如果所有服务台都被顾客占用而无空闲，这）等待制。当顾客到达时，如果所有服务台都被顾客占用而无空闲，这时该顾客自动加入队列排队等待服务，服务完才离开。时该顾客自动加入队列排队等待服务，服务完才离开。3）混合制。顾客到达时，若队长小于某一长度）混合制。顾客到达时，若队长小于某一长度L，就排入队伍；若队长，就排入队伍；若队长等于等于L，顾客就离去，永不再来。，顾客就离去，永不再来。第二

30、章 交通流理论基础知识423 3.服务规则服务规则（1 1）先到先服务）先到先服务 FCFS FCFS（2 2）后到先服务）后到先服务 LCFS LCFS（3 3）随机服务）随机服务RAND RAND （4 4）有优先权服务）有优先权服务 PR PR。第二章 交通流理论基础知识43 1 1）服服务务机机构构可可以以是是单单服服务务员员和和多多服服务务员员服服务务，这这种种服服务务形形式式与与队队列列规规则则联联合合后后形形成成了了多多种种不不同同队队列列，不不同同形形式式的的排排队服务机构，如：队服务机构，如：第二章 交通流理论基础知识44 2)2)服务方式分为单个顾客服务和成批顾客服务。服务

31、方式分为单个顾客服务和成批顾客服务。3)3)服务时间分为确定型和随机型。服务时间分为确定型和随机型。定长分布定长分布每个顾客的服务时间都相等；每个顾客的服务时间都相等；负负指指数数分分布布各各顾顾客客的的服服务务时时间间相相互互独独立立，服服从从相相同同的的负指数分布；负指数分布；爱爱尔尔朗朗分分布布各各顾顾客客的的服服务务时时间间相相互互独独立立，服服从从相相同同的的爱尔朗分布；爱尔朗分布；服务时间的分布在这里我们假定是平稳的。服务时间的分布在这里我们假定是平稳的。第二章 交通流理论基础知识45MM泊松输入或者负指数分布服务泊松输入或者负指数分布服务DD定长输入或者定长服务定长输入或者定长服

32、务E Ek kKK阶爱尔朗分布的输入或服务阶爱尔朗分布的输入或服务2 2M/M/N M/D/1M/M/N M/D/1第二章 交通流理论基础知识464 4、标准的标准的M/M/1M/M/1模型模型 对对排排队队模模型型，在在给给定定输输入入和和服服务务条条件件下下，主主要要研究系统的下述运行指标：研究系统的下述运行指标：(1)(1)系系统统的的平平均均队队长长 (期期望望值值)和和平平均均队队列列长长 (期望值期望值)；(2)(2)系系统统中中顾顾客客平平均均消消耗耗时时间间与与队队列列中中平平均均等等待待时间时间；第二章 交通流理论基础知识47 否则排队无限远否则排队无限远已知顾客到达服从参数

33、为已知顾客到达服从参数为的泊松过程，服务时间服从的泊松过程，服务时间服从参数为参数为的负指数分布。的负指数分布。系统中的队长（平均队长）：系统中的队长（平均队长）：队列中等待的平均顾客数：队列中等待的平均顾客数：r r-r r=1n n顾客在系统中的平均消耗时间：顾客在系统中的平均消耗时间：排队中的平均等待时间：排队中的平均等待时间：48第二章 交通流理论基础知识 第三节第三节 道路通行能力与服务水平 一、道路通行能力一、道路通行能力（一）通行能力概述（一）通行能力概述 通行能力是道路规划、设计及交通管理等方面的重要参数，它是度量道路在单位时间内可能通过车辆（或行人）的能力。研究道路的通行能力

34、，对于现有道路功能的评价、确定道路改建方案改进交通管理和控制方式、规划新建道路及选择交叉口型式等都具有重要意义。49第二章 交通流理论基础知识（二）通行能力定义（二）通行能力定义 权威的美国（公路通行能力手册）（1950年）中。根据通行能力的性质和使用要求、将通行能力分为三种情况，其定又如下：l l、基本通行能力、基本通行能力 在理想的道路和交通条件下，在单位时间内能通过一条车道或道路上某一点的最大小客车数。2 2、可能通行能力、可能通行能力 在通常的道路和交通条件下，在单位时间内能通过一条车道或道路上某一点的最大车辆数。3 3、实用通行能力、实用通行能力 在通常的道路和交通条件下，行车密度不

35、很高，不致引起过度的延误和阻碍驾驶的通行能力。基本通行能力是一种理想状态下的通行能力，亦称理论通行能力，实际上是不可能实现的。可能通行能力则是根据实际道路交通条件确定对理想条件的修正，以这些修正系数乘以基本通行能力而得到的通行能力。但若以可能通行能力作为道路规划设的标准，则道路交通容量仍将处于饱和状态。故根据对道路的性质及使用的要求不同，再对可能通行能力作不同的折减，使道路在不同的使用要求下具有不同的通行能力，即实用通行能力。50第二章 交通流理论基础知识二、服务水平与服务交通量二、服务水平与服务交通量（一）基本概念（一）基本概念 服务水平服务水平是指达交通流的运行条件及其对汽车驾驶者和乘客感

36、觉的一种质量测定标准，是道路使用者从道路状况、交通条件、道路环境等方面可能得到的服务程度或服务质量。服服务务交交通通量量是在通常的道路条件、交通条件和管制条件下，在已知周期（通常为15分钟）中，当能保持规定的服务水平时，车辆（或行人）能合理地期望通过一条车道或道路的一点或均匀路段的最大小时流率。51第二章 交通流理论基础知识 评定服务水平的高低应包括下列各项因素：（1）行车速度和行驶时间；（2）车辆行驶时的自由程度；（3）行车受阻或受限制的情况，可用每公里停车次数和车辆延误时间来衡量；（4）行车的安全性，以事故率和所造成的经济损失来衡量；（5）行车的舒适性和乘客满意的程度；（6）经济性，以行驶

37、费用来衡量。上述因素有些是难以衡量的，故仅以其中为主要因素的行车速度及服务交通量与通行能力之比，作为评定服务等级的主要影响因素。由于这几项指标比较易于测算，又与其它因素有关。故取此二者为评价指标。美国公路通行能力手册（1965年）将道路的服务水平分为A至F六个等级。52表2-10是美国无分隔带多车道公路的服务水平及相应的服务交通量。由表2-10可见服务交通量是一些不连续值，而服务水平则代表了一组条件。由于服务交通量规定的是各级服务水平的最大值，这就在不同的服务水平之间规定了流量界限。返回上一页下一页退出53第二章 交通流理论基础知识 第四节第四节 交通量、车速及交通密度调查交通量、车速及交通密

38、度调查 交通调查是交通工作的一个重要组成部分，它交通调查是交通工作的一个重要组成部分，它是交通规划逍路设计、交通管理与控制、交通安全及是交通规划逍路设计、交通管理与控制、交通安全及交通流理论的基础工作。通过调查与分析，明确交通交通流理论的基础工作。通过调查与分析，明确交通问题的性质，提出解决问题的方案；同时，在路网系问题的性质，提出解决问题的方案；同时，在路网系统调查的基础上，分析交通变化规律，为建立交通流统调查的基础上，分析交通变化规律，为建立交通流理论模型、交通预测模型等提供基础资料。理论模型、交通预测模型等提供基础资料。54第二章 交通流理论基础知识一、交通量调查一、交通量调查（一）交通

39、量调查的种类（一）交通量调查的种类 1 1、特特定定地地点点的的交交通通量量：调查这种调查是以研究交叉口设计、交通管 理、信号灯控制为主要目的。其特定地点有交叉口以及建筑物出入口等。2 2、区域交通量调查：、区域交通量调查：在指定区域内的众多交叉口和路段设置交通量调查点，了解该区域内交通量组成及其变化调查工作是在区域内所有调查点上同时进行的，有短期的和长期的。通过交通量调查，不仅可以得到通过观测断面的道路交通量，通过交通量调查，不仅可以得到通过观测断面的道路交通量，而且还能得到如交通组成、交通运行及其变化规律（时变、方向而且还能得到如交通组成、交通运行及其变化规律（时变、方向分配、车道分配等）

40、这样诸多有用的信息。分配、车道分配等）这样诸多有用的信息。55第二章 交通流理论基础知识（二）（二）调查地点与时间选择调查地点与时间选择 1、调查地点根据调查资料使用目的而有所差别，一般可选择下列场所；l l）典典型型路路段段：在一个城市中，选择能够说明该城币交通特征的路段是很重要的、一般是分级选择，加快速路、主干路、次于路、支路等。2 2）交交叉叉口口：在城市中选择不同型式的交叉口，也可从交通角度选择不同位置、不同等级道路上的交叉口。3 3）大大型型建建筑筑设设施施出出人人口口：这里主要掌握对城市干道交通的影响，以采取必要而有效的管理措施。如市区内担负对外交通功能的车站、码头、货场，大型文体

41、中心商贸中心，大型厂矿、机关和学校等客货运交通集散中心，它们的进出交通对城市干道交通产生一定影响和干扰，必须予以注意。观测断面应选在车流稳定、观测机维清晰、不受干扰处交叉口观测则在每个人口（或出口）处设置观测点，观测断面可选在停车线附近。56时 段往城区往龙岩双 向方向不均匀系数7:30-8:30354.4381.4735.80.528:30-9:30304.6301.1605.70.509:30-10:30193.7244.7438.40.5610:30-11:30210.5184.3394.80.5311:30-12:30218.1231.0449.10.5114:30-15:30154.

42、6129.7284.30.5415:30-16:30235.0258.7493.70.5216:30-17:30331.4381.8713.20.5417:30-18:30345.1322.8667.90.52表3-4 319国道高峰小时机动车交通量(pcu/h)第二章 交通流理论基础知识57 2、调查时间 调查时间范围也是随调查目的而异。作为了解交通量常年变化趋势的一般性调查，必须进在正常交通流的时候进行。一年当中多在春秋季节，一周中多从周二到周四。调查时间区段，除一年、一个月、一周一年、一个月、一周等连续进行调查以外，还有如下几种：1 1）2424小小时时的的昼昼夜夜观观测测：用于了解一大

43、中交通量的时变情况。一般在周内选择正常工作日的24小时进行观测其起讫时间可从早7时至次B早7时。2 2）昼昼间间1212（或或1616）小小时时观观测测：用于了解白天大部分时间的交通量变化情况，一般始于上午7时（或6时）。止于下午7时（或10时）。3 3）高高峰峰小小时时观观测测：用于了解早、晚高峰小时的交通量变化情况，在高峰时间内进行13小时的连续观测。我国大城市早高峰时间一般出现在上午7时至10时，晚高峰在下午4时至7时。在上述的交通观测中，一般要求至少每隔15分钟作出分段记录，必要时可以5分钟的间隔作出分段记录、有时根据需要也可接信号交叉口信号周期间隔计数以获得高峰小时系数或荷载系数。交

44、通量观测记录格式根据不同的调查目的和方法而有所不同。可制表。第二章 交通流理论基础知识 58（三）交通量调查方法（三）交通量调查方法 1 1、路旁侧记法、路旁侧记法 在一些选定的观测站上，按不同的调查目的进行连续式或间歇式的观测记录。根据测记方法的不同可分为人工计数法和自动计数法两类、采用何种方法，主要取决于所获得的设备，经济技术条件以及要求的资料情况。l l）人人工工计计数数：这是一种目前我国应用最广泛的方法，只要有一个或几个调查人员即可在指定地点路侧进行调查，组织工作简单，调配和变动地点灵活，使用的工具除必备的计时器（平表或秒表）外十一般只需要手动（机械或电子）计数器和其它记录用的笔和纸观

45、测精区较高、缺点是调查人员体力消耗大，工作环境较差，且如进行长期连续观测，则耗费较大，故一般最适合于作短期的交通量调查。第二章 交通流理论基础知识59第二章 交通流理论基础知识 2 2）自动计数：）自动计数：发达国家已广泛采用自动计数装置进行交通量调查，它节省人工，使用方便，种类繁多，特别适合于儒进行匕胡连续性观测l的路段、其缺点是难以区分车种、车型，若在交叉口上观测也无法区分流向。目前国外常用的自动计数器有：光电式计数器：光电式计数器：由光源和光电管组成，当光源被车辆这断而使光电管感知并接通继电器移动电笔记录。感应式计数器：感应式计数器：将检测线圈埋在路面下，使之传感路面上通过的汽车引起瞰场

46、变化记录车辆通过的数量。超声波计数器：超声波计数器：用超声波发生器发出超声波，使其在路面上发射，用拾波器抬回、行车遮断波反射，继电器关闭，电流接通，记录车辆通过数量。气压式计数器：气压式计数器：横过车行道铺设一密封的橡皮管，当车辆通过，经压力开关将橡皮管中发生压力变化记录下并累加起来，两次记录表示通过一辆汽车。此外,还有红外线式、电接触式、雷达式等自动计数仪均可连续记录交通量。但多存在仅能单一记录通过车辆数、难以区分车种、车型等缺点。且容易受非机动车、行人干扰。对于我国道路交通的复杂情况往往还需输以人工观测予以修正或补充。60第二章 交通流理论基础知识 2 2、流动车测定法、流动车测定法 此法

47、需要一辆测试车（小型面包车、工具车或小轿车、吉普车均可）、34名调查人员。其中一切已录明与试车对向开来的车辆数。一人记录与测试车同向行驶的车辆中被测试车超越的车辆数和超越测试车的车辆数，另一人记录行驶时间及停驶时间、选取合适的观测路段，其路段长度事先测定或自里程碑、地形图或有关单位获取、测试车在测试路段上连续往返行驶1216次。总的行驶时间、根据美国国家城市运输委员会的规定，主要道路每英里30分钟，次要道路每英里10分钟。根据在测试车于观测路段上往返行驶时记录的相应数据，可分别计算交通量、行车时间及车速。61第二章 交通流理论基础知识（四）交通量调查资料整理（四）交通量调查资料整理 1 1、汇

48、总表、汇总表 各种调查方法所获得的交通量资料，经过整理，都应列成总表以供各种分析研究之用。为保证资料使用的可靠性、完整性和科学性，汇总表应包括有时间（年、月、日、星期、上下午及小时等）；地点（路线、街道、交叉口等的名称、方向或车道）；天气；调查人员姓名等内容，必要时可绘制平面示意留或另附说明。2 2柱状图（直方图）柱状图（直方图）常用来表示一天中各小时交通量的变化从中可看出交通量的变化趋势，高峰小时的出现。是否双峰型或其它型式，白天与夜间交通量的差异等。交通量小时变化、周日变化等也常用曲线图表示。3 3流量流向图流量流向图 常用来表示交叉口各向车辆的运行状况。典型的十字交叉口流量流向图，可一目

49、了然地看到交叉口的流量流向分布。通常根据高峰小时的当量交通量绘制，若机动车高峰与非机动车高峰不是同时出现，则应对机动车和非机动车高峰小时交通量分别绘制其流量流向图。6263第二章 交通流理论基础知识646565第二章 交通流理论基础知识 二、车速调查 目目前前常常用用两两种种不不同同的的平平均均速速度度概概念念来来衡衡量量交交通通状状况况（或或给定车辆的运行速率）：给定车辆的运行速率）：一一种种是是时时间间平平均均速速度度或或平平均均瞬瞬时时速速度度（即即地地点点车车速速），它它是是在在道道路路上上给给定定地地点点处处在在交交通通通通畅畅条条件件下下量量测测到到的的一一组组连连续车辆速度的平均

50、值，用以表证该地点的速度特征；续车辆速度的平均值，用以表证该地点的速度特征；另另一一种种是是区区间间平平均均速速度度，它它是是以以给给定定的的路路段段运运行行距距离离被被该距离的平均行驶时间除而得到的。该距离的平均行驶时间除而得到的。66（一）地点车速调查（一）地点车速调查（1）调查地点的选择（2）调查时间的选择。与调查目的相对应的具有典型性和代表性的时段，通常选择在天气良好、交通和道路状况均正常的时间进行调查。（3）样本量的确定。抽样调查全样调查第二章 交通流理论基础知识 研究车速分布和变化规律时，道路结构和外界环境影研究车速分布和变化规律时，道路结构和外界环境影响小；响小；研究实施限制车速